模拟电子技术基础第四版(童诗白)课后答案第八章

8.14试分别求解图P8.14所示各电路的电压传输特性。
(a) (b)
(c) (d)
(e)
图P8.14
解：图(a)所示电路为单限比较器， ， ,其电压传输特性如解图P8.14(a)所示。
图(b)所示电路为过零比较器， ， ， 。其电压传输特性如解图P8.14(b)所示。
图(c)所示电路为反相输入的滞回比较器， 。令
求出阈值电压：
其电压传输特性如解图P8.14(c)所示。
图(d)所示电路为同相输入的滞回比较器， 。令
求出阈值电压：
其电压传输特性如解图P8.14(d)所示。
图(e)所示电路为窗口比较器， ， ，
其电压传输特性如解图P8.14(e)所示。
(a) (b) (c)
(d) (e)
解图P8.14
8.15已知三个电压比较器的电压传输特性分别如图P8.15(a)、(b)、(c)所示，它们的输入电压波形均如图(d)所示，试画出uO1、uO2和uO3的波形。
(c)不能（①同(b)，②同名端错误。）
(d)可能（电容三点式）
8.12改正图P8.11(b)、(c)所示两电路中的错误，使之有可能产生正弦波振荡。
解：应在(b)所示电路电感反馈回路中加耦合电容。
应在(c)所示电路放大电路的输入端（基极）加耦合电容，且将变压器的同名端改为原边的上端和副边的上端为同名端，或它们的下端为同名端。改正后的电路如解图P8.11(b)、(c)所示。
(3)uO与uO1的运算关系式
(4)uO1与uO的波形如解图T8.5(b)所示。
(5)要提高振荡频率，可以减小R4、C、Rl或增大R2。
(a) (b)
解图T8.5
习题
8.1判断下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果。
(1)在图T8.1所示方框图中，产生正弦波振荡的相位条件是 。(×)
(2)因为RC串并联选频网络作为反馈网络时的 ，单管共集放大电路的 ，满足正弦波振荡电路的相位条件 ，故合理连接它们可以构成正弦波振荡电路。(×)
第8章波形的发生和信号的转换
自测题
一、改错：改正图T8.1所示各电路中的错误，使电路可能产生正弦波振荡。要求不能改变放大电路的基本接法（共射、共基、共集）。
(a) (b)
图T8.1
解：(a)加集电极电阻Rc及放大电路输入端的耦合电容。
(b)变压器副边与放大电路之间加耦合电容，改同名端。
二、试将图T8.2所示电路合理连线，组成RC桥式正弦波振荡电路。
图P8.9
(1)试分析电路为什么能够满足产生正弦波振荡的条件；
(2)求出电路的振荡频率；
(3)画出 和 的波形图，要求表示出它们的相位关系，并分别求出它们的峰值。
解：(1)在特定频率下，由A2组成的积分运算电路的输出电压 超前输入电压 90o，而由A1组成的电路的输出电压 滞后输入电压 90o，因而 和 互为依存条件，即存在f0满足相位条件。在参数选择合适时也满足幅值条件，故电路在两个集成运放的输出同时产生正弦和余弦信号。
(a) (b)
(c) (d)
图P8.10
解：图P8.10所示各电路中变压器的同名端如解图P8.10所示。
(a) (b)
(c) (d)
解图P8.10
8.11分别判断图P8.11所示各电路是否可能产生正弦波振荡。
(a) (b)
(c) (d)
图P8.11
解：(a)可能（电容三点式）
(b)不能（电感与Re之间的连线应串入隔直电容）
(3)在RC桥式正弦波振荡电路中，若RC串并联选频网络中的电阻均为R，电容均为C，则其振荡频率 。(×)
(4)电路只要满足 ，就一定会产生正弦波振荡。(×)
(5)负反馈放大电路不可能产生自激振荡。(×)
(6)在LC正弦波振荡电路中，不用通用型集成运放作放大电路的原因是其上限截止频率太低。(√)
8.2判断下列说法是否正确，用“√”和“×”表示判断结果。
四、试分别求出图T8.4所示各电路的电压传输特性。
(a) (b)
图T8.4
解：图(a)所示电路为同相输入的过零比较器；图(b)所示电路为同相输入的滞回比较器，两个阈值电压为±UT=±UZ。两个电路的电压传输特性如解图T8.5所示。
解图T8.4
五、电路如图T8.5所示。
图T8.5
(1)分别说明A1和A2各构成哪种基本电路；
(2)试求出表示uO与iI关系的传输特性。
图P8.16
解：(1)Al工作在线性区（电路引入了负反馈）;A2工作在非线性区（电路仅引入了正反馈）。
(2)uO1与iI关系式为：
uO与uOl的电压传输特性如解图P8.16(a)所示( ， )，因此uO与iI关系的传输特性如解图P8.16(b)所示。与 、 所对应的 、 分别为：5 和55 。
(1)为使电压比较器的输出电压不是高电平就是低电平，就应在其电路中使集成运放不是工作在开环状态，就是仅仅引入正反馈。(√)
(2)如果一个滞回比较器的两个阈值电压和一个窗口比较器的相同，那么当它们的输入电压相同时，它们的输出电压波形也相同。(×)
(3)输入电压在单调变化的过程中，单限比较器和滞回比较器的输出电压均只跃变一次。(√)
(b) (c)
解图P8.11
8.13试分别指出图P8.13所示电路中的选频网络、正反馈网络和负反馈网络，并说明电路是否满足正弦波振荡的条件。
(a) (b)
图P8.13
解：在图(a)所示电路中，选频网络：C和L；正反馈网络：R3、C2和Rw；负反馈网络：C和L。电路满足正弦波振荡的相位条件。
在图(b)所示电路中，选频网络：C2和L；正反馈网络：C2和L；负反馈网络：R8。电路满足正弦波振荡的相位条件。
8.6电路如图P8.6所示，试求解：(1)RW的下限值；(2)振荡频率的调节范围。
图P8.6
解：(1)根据起振条件
故Rw的下限值为2 。
(2)振荡频率的最大值和最小值分别为
， 。
8.7电路如图P8.7所示，稳压管起稳幅作用，
其稳压值为±6V。试估算：
(1)输出电压不失真情况下的有效值；
(2)振荡频率。
(2)根据题意列出方程组：
或改写为：
解图8.9
解方程组，可得： ，或 。即 。
(3)输出电压u2最大值U02max=UZ=6V
对方程组中的第三式取模，并将
代入可得 ，故 。
若uO1为正弦波，则uO2为余弦波，如解图8.9所示。
8.10分别标出图P8.10所示各电路中变压器的同名端，使之满足正弦波振荡的相位条件。
(a)(b)
(c) (d)
图P8.15
解：根据三个电压比较器的电压传输特性，画出在输入电压作用下它们的输出电压波形，如解图P8.15所示。
解图P8.15
8.16图P8.16所示为光控电路的一部分，它将连续变化的光电信号转换成离散信号（即不是高电平，就是低电平），电流I随光照的强弱而变化。
(1)在Al和A2中，哪个工作在线性区？哪个工作在非线性区？为什么？
8.20波形发生电路如图P8.20所示，设振荡周期为T，在一个周期内 的时间为Tl，则占空比为Tl/T；在电路某一参数变化时，其余参数不变。选择①增大、②不变或③减小填入空内：
图P8.20
当R1增大时，uO1的占空比将，振荡频率将，uO2的幅值将；
若RWl的滑动端向上移动，则uO1的占空比将，振荡频率将，uO2的幅值将；若RW2的滑动端向上移动，则uO1的占空比将，振荡频率将,uO2的幅值将。
(2)若在两个电路中再加一级RC电路，则两个电路是否可能产生正弦波振荡？为什么？
解：(1)不能。因为图(a)所示电路在信号频率为0到无穷大时相移为＋180o~0o，图(b)所示电路在信号频率为0到无穷大时相移为0o~−180o，在相移为±180o时反馈量为，因而不可能产生正弦波振荡。
(2)可能。因为存在相移为±180o的频率，满足正弦波振荡的相位条件，且电路有可能满足幅值条件，因此可能产生正弦波振荡。
(4)若Rf短路，则电路将产生什么现象？
(5)若Rf断路，则电路将产生什么现象？
解：(1)上“-”下“+ "。
(2)输出严重失真，几乎为方波。
(3)输出为零。图P 8.8
(4)输出为零。
(5)输出严重失真，几乎为方波。
8.9图P8.9所示电路为正交正弦波振荡电路，它可产生频率相同的正弦信号和余弦信号。已知稳压管的稳定电压±UZ=±6V，Rl=R2=R3=R4=R5=R，Cl=C2=C。
∴uO和uC的波形如解图8.18所示。
8.19图P8.19所示电路为某同学所接的方波发生电路，试找出图中的三个错误，并改正。
图P 8.19解图P8.19
解：图P8.19所示电路中有三处错误：(1)集成运放“+”、“−”接反；( 2 )R、C位置接反；(3)输出限幅电路无限流电阻。改正后的电路如解图8.19所在图P8.18所示电路中，已知R1=10kΩ，R2=20kΩ，C=0.01μF,集成运放的最大输出电压幅值为±12V，二极管的动态电阻可忽略不计。(1)求出电路的振荡周期；(2)画出uO和uC的波形。
图P8.18解图P8.18
解：(1)振荡周期：
(2)脉冲宽度：
(2)求出uO1与uO的关系曲线uO1=f(uO)；
(3)求出uO与uO1的运算关系式uO=f(uO1)；
(4)定性画出uO1与uO的波形；
(5)说明若要提高振荡频率，则可以改变哪些电路参数，如何改变？
解:(1)A1：滞回比较器；A2：积分运算电路。
(2)根据
可得：
uO1与uO的关系曲线如解图T8.5(a)所示。
具有图P8.15(b)所示电压传输特性的电压比较器为反相输入的滞回比较器。输出电压 ；阈值电压： ，说明电路输入有UREF作用，根据：